Почему потомки китов и дельфинов никогда не смогут выйти на сушу
Когда-то предки китов и дельфинов бродили по суше на четырех ногах. Но им настолько хорошо удалось приспособиться к водной стихии, что теперь их потомки проводят в море всю жизнь, ни разу не выбираясь на берег. А если современный кит или дельфин попытается вновь освоить наземную жизнь, у него ничего не выйдет — этот эволюционный путь для них навсегда закрыт. Почему же все сложилось именно так? Неужели эволюция может идти только в каком-то одном направлении?
Могут ли морские млекопитающие вновь стать сухопутными
В 2023 году биологи из Фрибурского университета (Швейцария) попытались найти ответ на вопрос, могут ли морские млекопитающие опять вернуться к жизни на суше. Для этого ученые собрали данные о 5635 видах млекопитающих — почти обо всех ныне живущих представителях этого класса.
Всех зверей распределили по степени приспособленности к водному образу жизни: на одном конце шкалы оказались виды, которые в воду почти никогда не заходят, на другом — которые не могут из нее выйти. Оказалось, что к последним относятся около 3% от всех видов млекопитающих. Всего специалисты насчитали 186 полностью водных видов. Среди них — киты, дельфины, ламантины и дюгони.
При этом ученые обнаружили и «золотую середину» между двумя этими эволюционными крайностями. Выяснилось, что млекопитающие, которые ведут полуводный образ жизни, то есть могут одновременно и плавать, и передвигаться по земле, способны вернуться к полноценной жизни на суше. Так, например, тюлени, морские львы и морские выдры по-прежнему регулярно выбираются на сушу — чтобы отдыхать или размножаться. Они все еще способны существовать в двух средах и не достигли той степени специализации, которая характерна для китов и дельфинов.
На основе полученных данных о происхождении современных и недавно вымерших млекопитающих исследователи построили эволюционную модель. Она показала 37 переходов к полуводному образу жизни и 22 обратных перехода к наземному. Но как только животное становилось полностью водным, по расчетам биологов, оно больше не могло вернуться на сушу. [1]
Почему киты не вернутся на сушу
С точки зрения эволюции, полноценный водный образ жизни — это дорога в один конец. Все дело в изменениях, которым подвергается организм. Главное из них — увеличение размеров тела.
Вода быстро поглощает тепло, поэтому, чтобы не погибнуть от переохлаждения, водное млекопитающее должно иметь крупное тело. По оценке исследователей, после полного перехода к жизни в воде масса тела животных в среднем увеличивалась примерно на 12% за миллион лет.
Крупное тело может быть большим преимуществом в воде, но на суше оно превращается в серьезную проблему. Чтобы животное с таким большим весом было способно передвигаться на поверхности, ему нужны мощные лапы, которые смогут его выдержать. Но конечности водных млекопитающих за миллионы лет эволюции уже успели уменьшиться и трансформироваться в ласты. Передвигаться на суше с такими конечностями сложно, а при огромном весе, как, например, у кита, — просто невозможно.
Чтобы поддерживать свое существование крупным морским млекопитающим необходимо большое количество энергии. Зачастую калораж обеспечивается за счет перехода к хищничеству. Ласты позволяют таким животным развивать внушительную скорость в воде и с легкостью преследовать добычу. Но на суше эти же конечности не смогут ни удержать над землей огромную тушу своего владельца, ни помочь ему настигнуть жертву. Так что водное млекопитающее будет не в состоянии добыть столько пищи, чтобы прокормить себя и обеспечить свое огромное тело энергией.
В результате в воде животное получает преимущества, которые оказываются совершенно не выгодны на суше. Эта биологическая закономерность известна как закон Долло. Он гласит, что эволюция необратима, и если какой-то признак в ходе эволюции был утрачен, он уже не может вернуться в точно таком же виде. Эволюция китов, дельфинов, косаток и прочих водных млекопитающих зашла слишком далеко, и их тела так сильно изменились, что возврат к сухопутному образу жизни теперь невозможен.
Итак, пока животное сохраняет способность и плавать, и ходить, эволюция еще может изменить свое направление, но после полного перехода к жизни в воде такой возможности уже не будет. Приспосабливаясь к какой-то одной среде, животное навсегда теряет шансы адаптироваться к другой.
По материалам: a-z-animals.com.
